基于遙感影像的變化檢測(cè)方法在滑坡體提取中的應(yīng)用.pdf

1、世界范圍內(nèi)，特別是山區(qū)，滑坡是僅次于地震造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的地質(zhì)災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上世紀(jì)最后20年間，滑坡重點(diǎn)承災(zāi)國(guó)意、日、美、俄等平均年滑坡經(jīng)濟(jì)損失達(dá)15-20億美元。我國(guó)也是滑坡多發(fā)國(guó)，僅5·12汶川大地震所觸發(fā)的滑坡便有5萬(wàn)余處以上，其中對(duì)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村帶來(lái)直接危害和間接威脅的達(dá)4000余處。除人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失外，滑坡還常常帶來(lái)巨大的生態(tài)災(zāi)難。鑒于滑坡災(zāi)害的嚴(yán)峻形勢(shì)及其帶來(lái)的巨大損失，有效調(diào)查、監(jiān)測(cè)滑坡分布與活動(dòng)狀況，進(jìn)行滑

2、坡預(yù)測(cè)與評(píng)估，能夠?yàn)闇p災(zāi)救災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。本文以“5.12”汶川地震造引發(fā)的北川滑坡，以及礦山開采不當(dāng)引起的重慶武隆大型滑坡為研究對(duì)象，分別采用CBERS-02B星19.6m空間分辨率的CCD數(shù)據(jù)，Radarsat-1的SAR影像和HJ-1BCCD影像，再利用兩類變化檢測(cè)方法來(lái)提取滑坡體。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ⑴利用多源遙感數(shù)據(jù)，旨在研究一種檢測(cè)河道滑坡的快速有效的方法，迅速判斷出滑坡位置，為救援減災(zāi)提供重要信息。首先，對(duì)于

3、災(zāi)前CBERS-02B星多光譜影像，通過(guò)歸一化水體指數(shù)(NDWI)來(lái)提取災(zāi)前水體信息主要為河道；由于災(zāi)后震區(qū)天氣狀況惡劣，故采用Radarsat-1SAR數(shù)據(jù)。利用水體在SAR影像上的特性，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后使用閾值法來(lái)提取河道范圍。再對(duì)兩幅影像提取結(jié)果中的河道區(qū)域進(jìn)行交集運(yùn)算，檢測(cè)出河道范圍內(nèi)的變化部分。通過(guò)上述方法提取的河道信息較為模糊、零散，這些模糊、零散并非都由滑坡堵塞河道造成，而是受噪聲影響，在此對(duì)河道交集影像做膨脹處理，達(dá)到突出

4、滑坡信息的目的，進(jìn)而得以提取河道真實(shí)堵塞范圍。最后進(jìn)行人機(jī)交互判讀，提取滑坡區(qū)域。實(shí)驗(yàn)以四川省北川縣滑坡災(zāi)害為例，證明了該方法的有效性，為災(zāi)后滑坡提取提供了一種快速，高效的方法。
　　 ⑵以重慶武隆大型滑坡為研究對(duì)象，采用災(zāi)前、災(zāi)后HJ-1B星多光譜數(shù)據(jù)，利用差值法對(duì)滑坡體進(jìn)行變化檢測(cè)。在差值影像當(dāng)中，區(qū)分變化和未變化的區(qū)域可以等同為一類背景和目標(biāo)的分割，其難點(diǎn)和重點(diǎn)在于閾值的選擇。本部分研究了四類對(duì)差值影像中變化和未變化區(qū)域分

5、割的閾值自動(dòng)選擇方法，包括：循環(huán)分割算法、類別方差自動(dòng)閾值法和矩不變自動(dòng)閾值法利最佳熵閾值法，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)各類方法的優(yōu)劣進(jìn)行分析，選出一類適合滑坡體變化檢測(cè)的自動(dòng)閾值法。
　　 ⑶與其他自然災(zāi)害如洪澇、干旱、雪災(zāi)相比，滑坡災(zāi)害的發(fā)生范圍較小，故基于遙感數(shù)據(jù)的滑坡災(zāi)情評(píng)估有其獨(dú)有的特點(diǎn)。本文中根據(jù)滑坡災(zāi)害在遙感影像上反映出來(lái)的特點(diǎn)，結(jié)合能獲取的數(shù)據(jù)的實(shí)際情況，從基礎(chǔ)設(shè)施損毀評(píng)估、農(nóng)業(yè)損失評(píng)估、人口受災(zāi)評(píng)估三個(gè)方面，采用直接簡(jiǎn)便